如圖6-6所示,以O(shè)點為圓心,r為半徑的圓形空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場,一帶電粒子從A點正對O點以速度v0垂直于磁場射入,從C射出,∠AOC=120°,則該粒子在磁場中運動的時間是多少?

圖6-6

解析:本題速度偏向角已知,欲求運動時間,只要求出周期即可,但B未知,還需聯(lián)立半徑R求解,故應(yīng)先畫軌跡,明確圓心、半徑大小,借助幾何關(guān)系求解.

解:粒子在磁場中運動的軌跡是從A到C的圓弧,作AO和CO的垂線,相交于O′點, O′點即為粒子做圓周運動的圓心位置.

因為∠AO′C=∠AOC=60°

所以t=T

設(shè)運動半徑為R′,由幾何知識得R′=rcot30°=r

因為

所以T==

t=.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖6 – 14所示,在x軸上方有磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場.X軸下方有磁感應(yīng)強度大小為B/2,方向垂直紙面向外的勻強磁場.一質(zhì)量為m、電量為– q的帶電粒子(不計重力),從x軸上的O點以速度v0垂直x軸向上射出.求:

(1)射出之后經(jīng)多長時間粒子第二次到達x軸,粒子第二次到達x軸時離O點的距離是多少?

(2)若粒子能經(jīng)過在x軸距O點為L的某點,試求粒子到該點所用的時間(用Lv0表達).

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如圖6-17所示,直線MN上方有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.正、負電子同時從同一點O以與MN成30?°?角的同樣速度v射入磁場(電子質(zhì)量為m,電荷量為e),求:

圖6-17

(1)它們從磁場中射出時相距多遠?

(2)射出的時間差是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1-6所示,擺長為L的單擺,當擺球由A經(jīng)平衡位置O向右運動的瞬間,另一小球B以速度v同時通過平衡位置向右運動,B與水平面無摩擦,與豎直墻壁碰撞無能量損失.問OC間距離x滿足什么條件,才能使B返回時與A球相遇?

圖1-6

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如圖B-6所示,OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導軌,O、C處分別接有短電阻絲(圖中用粗線表示),R1=4Ω、R2=8Ω(導軌其他部分電阻不計).導軌OAC的形狀滿足y=2sinx(單位:m).磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場方向垂直于導軌平面.現(xiàn)有一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點,棒與導軌接觸良好且始終保持與OC導軌垂直,不計棒的電阻.試求:
(1)外力F的最大值;
(2)在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關(guān)系.

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